激光熔覆高熵合金涂层组织结构及强化机理研究进展

激光熔覆作为一种绿色、高效的表面处理技术,能够快速制备组织致密、晶粒细小,与基体呈高强度冶金结合的涂层,是近年来高熵合金领域的研究热点之一。概述了现有高熵合金涂层材料体系和制备方法,重点讨论了激光熔覆CoCrFeNi-M典型过渡族高熵合金涂层的组织结构,及其耐磨、耐蚀、抗高温氧化等性能,并归纳了涂层的强化机制和方法。CoCrFeNi-M系合金涂层主要呈现FCC固溶体结构,综合力学性能普遍较好,通过合金体系调控,在细晶强化、固溶强化、第二相强化等作用下,能够获得硬度、耐磨性、耐蚀性等性能的进一步提升。同时,概述了激光熔覆难熔高熵合金涂层的组织结构,耐磨、耐蚀、抗高温氧化性能及性能强化机制,该体系合金涂层主要呈现BCC固溶体结构,硬度较高但室温韧性普遍不足,具有较好的高温强度,在高温领域具有较好的应用前景,但抗高温氧化性能普遍不足,仍需通过合金体系优化进一步提升。此外,总结了基于激光熔覆技术开展的高熵合金涂层制备及研究中存在的问题和不足,并展望了未来的发展方向。

超高速线光斑激光熔覆不锈钢涂层显微结构及性能研究

目的设计超高速线光斑激光熔覆送粉喷嘴,在极高的熔覆效率和极低的搭接率下制备不锈钢熔覆涂层,对比研究圆光斑及线光斑下的熔覆涂层的微观组织结构及性能。方法基于送粉喷嘴流场及粉末粒子运动轨迹的模拟研究,设计超高速线光斑激光熔覆专用送粉喷嘴。在此基础上,以27Si Mn为基体,采用1mm×10 mm线光斑,在10%搭接率、熔覆效率4.5 m^(2)/h下,采用超高速线光斑激光熔覆FeCr合金薄涂层;作为对比,采用超高速圆形光斑(2 mm)激光在0.2 m^(2)/h熔覆效率下熔覆FeCr合金涂层。采用SEM、XRD对比分析线光斑/圆光斑涂层微观组织结构与涂层显微硬度。结果通收束角度为25°~27°的单流道送粉喷嘴可得到分布均匀、飞行速度适中的粉末束流。对比研究超高速线光斑及圆光斑激光熔覆涂层可知,相同扫描速度下2种光斑制备的涂层均较为致密,无裂纹与气孔,由熔覆层底部到熔覆层表面均呈现出平面晶—柱状晶—等轴晶的变化趋势,线光斑和圆光斑涂层硬度在700~800HV,线光斑下的熔覆层硬度分布更加均匀,表面粗糙度Ra可低至<4μm,搭接率可低至10%,熔覆效率可达4.5 m^(2)/h,远高于圆光斑激光下的熔覆效率。结论2种光斑模式下的涂层微观组织、相组成及硬度相当,但超高速线光斑激光熔覆层表面光洁度更高,表面粗糙度更低,熔覆效率可达圆光斑的20倍。

大气物理气相沉积行为对层流等离子喷涂Mo涂层结构影响

通过提高基体温度或粒子温度可以突破大气等离子喷涂涂层结合率一般不超过1/3的瓶颈,然而目前粒子温度难以通过提高功率等方式进一步提高。基于大气层流等离子喷涂的相关研究证明了层流等离子射流具有射流长度长、速度低、能量密度高等特点,能够有效通过提高粒子在等离子射流的滞留时间从而实现对粒子的充分加热。为了研究层流等离子喷涂高熔点Mo涂层的结构演变规律与关键影响因素,并推导出金属与陶瓷涂层的一般沉积行为,使用扫描电子显微镜对三种喷涂参数下制备的Mo涂层的结构进行了表征与分析。结果表明,喷涂过程中,在等离子射流以及高温粒子对基体的原位加热作用下,Mo的氧化物蒸气能够在等离子射流扫掠中与扫掠后附着、沉积在涂层表面,从而影响后续Mo粒子的沉积而改变涂层的微观结构。涂层的结构主要与Mo粒子的蒸发和基体温度有关。粒子蒸发越剧烈,基体温度越高,涂层越趋向于呈现出多孔岛状凸起结构;粒子蒸发越弱,涂层越趋向于呈现出层状结构,有利于实现低氧化、高致密金属涂层的制备,拓宽等离子喷涂的应用。综合以上研究结果,揭示层流等离子射流中的粒子大量蒸发现象与气相沉积过程,为其作为一种大气环境物理气相沉积的实施方式奠定了基础。

整体煤气化燃料电池发电与甲醇联产系统运行特性

基于实际煤化工系统,开展煤气化化工与固体氧化物燃料电池、燃气透平耦合技术研究是加快IGFC工程化及商业化发展的新思路。选取山东能源集团旗下内蒙古荣信化工多喷嘴对置式水煤浆气化生产甲醇系统,借助化工流程分析软件Aspen Plus开展煤气化化工与固体氧化物燃料电池、透平工艺流程构建,通过仿真计算研究运行参数对整体煤气化燃料电池发电与甲醇联产(IGFC-CMP)系统的影响,并对典型条件下系统化工品产出、电力和热力出力进行分析。在此基础上分析气化炉关键参数对各关键部件出力、效率及其他运行参数的影响。结果表明,甲醇生产装置联合燃料电池发电,使系统整体效率由57.71%提高至59.22%,说明新系统在能源利用效率方面具有优越性。水煤浆浓度由55%提升至60%时,对燃料电池功率和效率影响最大,对整体效率提升较小。燃料电池效率由42.46%提升至68.42%,功率由2.65 MW提升至4.22 MW,透平1功率由6.23 MW提升至6.56 MW。抽气占比由0提升至51.59%时,由于抽气量相对合成气总量不到2%,因此对甲醇产量影响较小,整体效率由59.20%提升至60.70%。通过抽取部分净化气实现“化工品-热-电”供给调节可行,建议通过设置并联备用机组实现发电机组扩容,以减少运行调控难度及维持燃料电池高效率。通过对原甲醇生产系统的优化设计,不仅提高了系统整体能效,也实现了从单一输出化工品、余热到“化工品-热-电”联供的转变,为缓解化工系统生产用电压力,优化产品多样性和经济性提供新思路。

制备条件对ScYSZ薄膜形貌的影响及其生长模型

采用溶液旋涂法在石英基体上制备了氧化钇氧化钪共稳定氧化锆(ScYSZ)阻挡层薄膜,对前驱体的热分解过程进行了分析,并研究了基体温度和热处理温度对薄膜形貌的影响,在此基础上揭示了前驱体溶液结晶形核生长的过程。结果表明:前驱体在580℃完全分解。不同温度基体上薄膜的表面形貌表明,降低基体温度有利于晶体形核生长。薄膜经不同温度热处理后的表面形貌显示,热处理促进晶体生长与再结晶。在氧化钆掺杂氧化铈(GDC)电解质基体上制备了致密的ScYSZ薄膜,证实了晶体形核生长的规律。

先进陶瓷涂层结构调控及其在固体氧化物燃料电池中的应用

等离子喷涂技术可以对陶瓷涂层的微观结构进行调控设计,因此在制备固体氧化物燃料电池方面具有独特的优势。基于等离子喷涂方法,可以直接制备或经过后处理获得致密的电解质涂层。采用等离子喷涂技术也可以制备高性能的多孔阳极和阴极,并可对钙钛矿结构阴极材料的成分和晶体结构进行调控。文中介绍了目前国内外采用涂层制备电池的方法,主要探讨了热喷涂方法制备电解质涂层的特点,对存在的问题和可行思路进行了讨论,并探讨了基于提高三相反应界面长度来制备高性能电极的方法。由于固体氧化物燃料全电池各功能层都有可能通过热喷涂方法制备,因此该方法在固体氧化物燃料电池结构设计具有巨大的潜力。

杭州银行RPA应用实践与技术创新

机器人流程自动化(Robotic Process Automation,RPA)技术近年来在国内外发展非常迅猛。RPA本身不算一种新技术,传统的基于操作系统消息队列的RPA解决方案已有20多年的发展史。但近年来卷积神经网络(Convolutional Neural Networks,CNN)、Transformer等深度学习技术的进步,使得计算机视觉(Computer Vision,CV)、自然语言处理(Natural Language Processing,NLP)等领域的人工智能水平获得了关键性突破,并与传统RPA技术融合,极大提升了RPA解决问题的能力。

等离子喷涂结合致密化工艺制备SOFC电解质层

为了利用大气等离子喷涂方法制备高温固体氧化物燃料电池(SOFC)电解质层,探讨了金属无机盐溶液对电解质层进行致密化处理以提高喷涂电解质层气密性的方法。通过对无机盐分解产物的热分析与X射线衍射分析确定了致密化处理温度,探讨了用一定浓度的无机盐溶液致密化电解质层时,致密化次数对其气体泄漏率的影响。实验结果表明,当致密化处理12次后,涂层气体泄漏率从喷涂态的1.1×10-6cm4·g-1·s-1降低到7.9×10-8cm4·g-1·s-1,能够满足作为SOFC电解质层的要求。测试结果表明由此试制的SOFC单电池的空载电压在高温时接近可逆电压。

阳极组分对热喷涂制备SOFC输出特性的影响

针对传统管状与板块结构SOFC的特点,提出了集两种结构设计的优点为一体的金属陶瓷支撑管状结构SOFC,并采用低成本的火焰喷涂与等离子喷涂制备电池各结构层。采用3种不同成分与结构的阳极探讨了阳极结构对电池输出特性的影响,结果表明,阳极结构对电池运行时的极化产生显著影响,采用小颗粒的NiO与YSZ的复合粉末制备的阳极,可以有效增加阳极的三相界面,从而降低阳极极化,显著提高电池的输出功率密度,1 000℃时可达到最大值0.57 W/cm2。这些结果为优化电池阳极结构层的设计与制备提供了依据。

新型大气长层流等离子体喷涂方法和研究进展

介绍了一种新型大气等离子喷涂方法,该方法采用特殊内通道结构的直流非转移电弧等离子发生器,可以直接在大气条件下获得长度100~1000 mm之间变化的等离子射流。在大气条件下,等离子射流的流动特性具有"长、直、准"的层流或类层流状态,工作时噪音小于80 dB。在工作参数范围内,等离子射流的长度在固定总气流量条件下可以随输出功率的增加而增长;射流的长度在固定输出功率的条件下随总气流量的增加而减小。当使用在大气等离子喷涂技术中时,会为飞行粉末颗粒带来超长的加热和加速过程。文中详细介绍了大气层流等离子喷涂技术的研究历史和研究现状,以及研究团队利用该新型技术制备的6种涂层的显微结构、颗粒的飞行和加热特点,并对比了目前其他大气等离子喷涂技术的结果。结果表明,文中介绍的方法在最低的输出功率和气流量条件下,为金属和陶瓷颗粒提供了超长的飞行和加热条件,表现为较低的颗粒飞行速度和超高的颗粒表面温度。可以在不同的射流长度或喷涂距离下,获得不同的颗粒熔化状态或涂层结构,并发现可以直接在大气条件下获得大规模气液共沉积的涂层。

论陇海铁路从自办到国有

在清末民初自办铁路的热潮中,陇海铁路各段的自办比较典型,商办洛潼铁路发展缓慢,官商合办西潼铁路无策,官办开徐海清计划落空。陇海铁路各段自办都陷入了筹款困难的境地,中央和地方也在筑路权责上相互推诿,最后在干路国有政策下掀起新一轮借款筑路的高潮。

1903～1937年陇海铁路债务研究

为探讨近代中国铁路修筑的资金来源和债务问题,在梳理相关文献资料的基础上分析陇海铁路债务的形成、整理。分析认为:陇海铁路债务是近代中国资本匮乏下的无奈选择,它有效地促进了铁路的延伸,也成为长期无法摆脱的梦魇;其连续性与阶段性并存,内外债并举,逐步形成中外资本联合修筑中国铁路的模式,推动了近代中国铁路债务思想理性的回归。

论抗战前南京国民政府的铁路外债

外债是中国近代铁路建设资金的主要来源。南京国民政府在筹集铁路修筑资金内外交困中,铁路外债政策是以整理旧债为主,目的在于举借新债,并躬力实践。通过逐个谈判,分别整理,迅速解决了几十年的铁路外债积欠,推动新一轮举债筑路高潮的到来,促进铁路事业的发展,并形成新的借款模式,时代特征凸显。

地方高校教育技术学专业学生就业问题摭探

当前地方高校教育技术学专业学生的就业形势非常严峻,已经到了需要做出深入反思的程度。这一现象的出现虽然有客观原因,但更多的是地方高校教育技术学专业自身因素造成的。其中培养目标、学科定位、课程设置和教学方法等都存在较大偏差。地方高校教育技术学专业的培养目标需更加注重应用型人才的复合性,学科定位应更加注重理论指导下的实践,课程设置需更加注重理论指导下的技能性,教学方法需要更加注重案例教学。

新形势下就业指导课程改革探索——以安徽省省属本科院校为例

安徽省省属本科院校就业指导课程,经过近10年的发展,取得了显著的成绩。但随着就业指导课程改革的不断深入,也面临着课程设置调整后新的课程体系尚未科学划分、课程设置调整和课程体系变化后专业化师资队伍的缺失、新媒体对教学权威性提出挑战等问题,为此在就业创业课程一盘棋思路下,在课程划分模块化、专题化,课程教师团队化、专业化,教学配套一体化等4个方面提出改进的设想。

论基于心理特征的高校教师教育技术培训

一、高校教师心理特征分析 (一)学习动机分析 1、获得资格证书以满足职称晋级的需要 随着教育技术对教育教学影响的不断深入,各高校都意识到了教育技术的重要性,纷纷规定要晋升高一级的职称必须要有相关的教育技术资格证书方可评聘职称.因此高校教师都有参加培训,获得相关资格证书的迫切要求.

新建地方本科院校实现教育信息化的思考

适应高等教育的信息化是新建地方本科院校生存的必由之路及其服务区域经济的必然选择。本文从硬件基础设施建设、软件配合设施建设、教育培训的学生学习等方面阐述新建地方本科院校如何适应高等教育的信息化。

大气等离子喷涂球磨Fe-Al合金制备FeAl涂层及其结构表征

FeAl金属间化合物具有良好的抗高温氧化和硫化、抗高温冲蚀性能与较高的高温强度,且密度小、成本低。将FeAl用作SOFC支撑体材料,不仅可提高SOFC的高温强度,而且可显著降低其制作成本。本研究采用机械合金化工艺制备了Fe–35Al粉末,通过大气等离子喷涂(APS)制备了FeAl涂层。利用XRD、SEM表征了球磨粉末及热处理前后涂层的微观结构。研究结果表明,通过大气等离子喷涂球磨粉末,可以制备出FeAl金属间化合物涂层,涂层经800℃热处理30h后,可提高FeAl相的有序度。

冷喷涂金属的组织与性能调控

金属粉末颗粒低温固态成型的特点使冷喷涂在热敏感、易氧化金属材料制备方面具有显著的优势,可用于高性能涂层的制备、失效金属构件的修复和金属增材制造。获得目标性能是确保冷喷涂涂层、修复层和增材构件得以应用的前提,其主要受沉积体的显微组织影响。因此,首先介绍了冷喷涂固态颗粒高速碰撞,逐个颗粒沉积使沉积体形成的"砖墙"层状独特结构;其次,阐述了冷喷涂沉积体"砖墙"特征结构与性能,特别是力学性能之间的关系;最后,重点从粉末原材料设计、喷涂过程控制和喷涂后处理的涵盖冷喷涂全流程的3个方面对冷喷涂金属显微组织进行调控的策略和方法进行了总结,以期为冷喷涂技术的广泛应用提供借鉴。

冷喷涂纳米结构NiCrAlY涂层在氩气气氛中的氧化行为

采用冷喷涂方法在镍基高温合金基体(Inconel738)上沉积纳米结构NiCrAlY涂层,通过扫描电镜与能谱分析、X射线衍射,研究了在Ar气氛下热处理温度对氧化膜组织结构及成分的影响。结果表明,在Ar气氛下,经900℃处理后,涂层表面局部生成针状θ–Al2O3。在1000℃以上热处理后,涂层表面生成的球状的α–Al2O3,氧化膜均匀连续覆盖在涂层表面,但局部较厚的氧化膜呈现双层结构,外层为Cr2O3或尖晶石氧化物,内层为α–Al2O3且连续均匀。